2018學年高中物理 第二章 氣體 等容變化和等壓變化習題 教科版選修3-3.doc

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等容變化和等壓變化一、選擇題1對于一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時，壓強增大到原來的兩倍，則氣體溫度的變化情況是（ ） A氣體的攝氏溫度升高到原來的兩倍 B氣體的熱力學溫度升高到原來的兩倍 C氣體的攝氏溫度降為原來的一半 D氣體的熱力學溫度降為原來的一半2對于一定質(zhì)量的氣體，以下說法正確的是（ ） A氣體做等容變化時，氣體的壓強和溫度成正比 B氣體做等容變化時，溫度升高l，增加的壓強是原來壓強的1273 C氣體做等容變化時，氣體壓強的變化量與溫度的變化量成正比 D由查理定律可知，等容變化中，氣體溫度從t1升高到t2時，氣體壓強由p1增加到p2，且p2=p11+(t2t1)2733一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時，其V-t圖象如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，而改變氣體的壓強，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來相比，下列可能正確的是（ ） A等壓線與y軸之間夾角變小 B等壓線與y軸之間夾角變大 C等壓線與t軸交點的位置不變 D等壓線與t軸交點的位置一定改變4圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強p與體積V關(guān)系圖象,它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B,再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C。設(shè)A、B、C狀態(tài)對應的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是（ ） ATATB，TBTB，TB=TCCTATB，TBTC5如圖所示，將盛有溫度為T的同種氣體的兩容器用水平細管相連，管中有一小段水銀將A、B兩部分氣體隔開，現(xiàn)使A、B同時升高溫度，若A升高至T+TA，B升高至T+TB，已知VA=2VB，要使水銀保持不動，則（ ） ATA=TB BTA=2TB C D6一定質(zhì)量的氣體做等容變化時，其p-t圖象如圖8-3-24所示，若保持氣體質(zhì)量不變，而改變?nèi)萜鞯娜莘e，再讓氣體做等容變化，則其等容線與原來相比，下列說法可能正確的是（ ） A等容線與p軸之間夾角變小 B等容線與p軸之間夾角變大 C等容線與t軸交點的位置不變 D等容線與t軸交點的位置一定改變7在密封容器中裝有某種氣體，當溫度從50升高到100時，氣體的壓強從p1變到p2，則（ ） A B C D8粗細均勻，兩端封閉的細長玻璃管中，有一段水銀柱將管中氣體分為A和B兩部分，如圖8-3-25所示已知兩部分氣體A和B的體積關(guān)系是VB=3VA，將玻璃管溫度均升高相同溫度的過程中，水銀將（ ） A向A端移動 B向B端移動 C始終不動 D以上三種情況都有可能二、填空題 9如圖所示，在球形容器內(nèi)充有一定質(zhì)量的氣體，當大氣壓強是760mmHg，氣體溫度是27時，從接在容器下端U形管水銀壓強計可以確定氣體的壓強是_mmHg；如果大氣壓強保持不變，而氣體的溫度升高到47時，氣體的壓強將變?yōu)開mmHg，壓強計左側(cè)管內(nèi)水銀面將_(填“上升”或“下降”)_mm。(假設(shè)壓強計細管的容積很小，球形容器的熱膨也很小都可以不考慮)三、解答題10一定質(zhì)量的空氣，時的體積為1.010-2m3，在壓強不變的情況下，溫度升高時，體積是多大？11如圖所示，一個粗細均勻的平底網(wǎng)管水平放置，右端用一橡皮塞塞住，氣柱長20cm，此時管內(nèi)、外壓強均為1.010Pa，溫度均為27；當被封閉氣體的溫度緩慢降至3時，橡皮塞剛好被推動；繼續(xù)緩慢降溫，直到橡皮塞向內(nèi)推進5cm已知圓管的橫截面積為4.010m，橡皮與網(wǎng)管間的滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，大氣壓強保持不變求：(1)橡皮與圓管間的最大靜摩擦力；(2)被封閉氣體最終的溫度12如圖所示，兩端開口的氣缸水平固定，A、B是兩個厚度不計的活塞，可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動。面積分別為S1=20cm2，S2=10cm2，它們之間用一根細桿連接，B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M=2kg的重物C連接，靜止時氣缸中的氣體溫度T1=600K，氣缸兩部分的氣柱長均為L，已知大氣壓強p0=1105Pa，取g=10m/s2, 缸內(nèi)氣體可看作理想氣體。（1）活塞靜止時，求氣缸內(nèi)氣體的壓強；（2）若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度，當活塞A緩慢向右移動時，求氣缸內(nèi)氣體的溫度。【答案與解析】一、選擇題1【答案】B 【解析】由查理定律知，一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學溫度成正比，注意公式中T為熱力學溫度2【答案】C 【解析】一定質(zhì)量的氣體做等容變化，氣體的壓強是跟熱力學溫度成正比，跟攝氏溫度不是正比關(guān)系，答案A錯；根據(jù)公式pt=p0(1+t273)，其中p0是0時的壓強，答案B錯誤；氣體壓強的變化量，總是跟溫度的變化量成正比，這里所講溫度既包括攝氏溫度，又包括熱力學溫度，答案C正確；根據(jù)公式pt=p0(1+t273)，判斷D答案錯誤3【答案】A、B、C 【解析】對于一定質(zhì)量氣體的等壓線，其V-T圖象的延長線一定過273.15的點，故C正確；由于題目中沒有給定壓強p的變化情況，因此A、B都有可能，故選A、B、C4【答案】C【解析】AB為等容變化,根據(jù)查理定律：，pBpA，所以TBVB，所以TCTB，C正確。5【答案】A 【解析】水銀不移動時，A、B兩部分氣體的體積都不變，則兩邊增加的壓強都相等，即，又因為，即，A選項正確6【答案】A、B、C 【解析】對于定質(zhì)量一定的氣體的等容變化的圖線，總是要經(jīng)過273.15的點，因此，選項C正確；由于題目沒有給定體積變化的關(guān)系，所以A、B、C都有可能7【答案】C8【答案】C 【解析】由于兩邊氣體初狀態(tài)的溫度和壓強相同，所以升溫后，增加的壓強也相同，因此，水銀不移動二、填空題9【答案】600，640，下降，20【解析】在壓強計左管中取與右管上端水銀面等高的液片為研究對象，由壓強平衡得p0p1+ph1 p1p0-ph1600mmHg以球形容器內(nèi)封閉氣體為研究對象，氣體做等容變化，初態(tài)：p1600mmHg，T1=27=300K末態(tài)：p2？，T1=47=320K根據(jù)查理定律有由于外界大氣壓不變，而p2p1，故左側(cè)水銀面將下降。設(shè)溫度升高后，水銀面高度差為h2，則 p2p0-ph2解得ph2p0-p2120mmHg，所以h2120mm，則左側(cè)水銀面下降高度三、解答題 10【答案】氣體溫度升高時體積為【解析】空氣初態(tài)下，溫度升高時，即溫度變?yōu)?。根?jù)蓋-呂薩克定律可得：11【答案】(1) 0.4N；(2) 202.5K【解析】(1)由題意知，氣體先發(fā)生等容變化，有：，由，得：對橡皮塞分析，有：解得：f=0.4N (2)氣體后發(fā)生等壓變化，有：，由，解得：12【答案】（1）1.2105Pa；（2）500K【解析】（1）設(shè)靜止時氣缸內(nèi)氣體壓強為P1，活塞受力平衡：p1S1+ p0S2= p0S1+ p1S2+Mg，代入數(shù)據(jù)解得壓強p1=1.2105Pa； (2)由活塞A受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強沒有變化，由蓋呂薩克定律得：代入數(shù)據(jù)解得T2=500K